Эпоха Возрождения вновь обращается к прямой, линейной перспективе. В ренессансной живописи изображение рассчитано на определенную зрительную позицию, причем стабильную, изменение ее (приближение или удаление зрителя) нежелательно, потому что может вызвать искажение изображения. Для художника треченто (XIV век) и кватроченто (XV век) существенной задачей представляется передать то впечатление, которое зритель имеет в данный момент и с данной точки зрения, причем со всеми подробностями. Некоторые художники Возрождения для более точного изображения пространства на плоскости использовали камеру-обскуру, прочно фиксирующую положение зрителя. Но, и это замечает Раушенбах, художники Возрождения совершенно не учитывали, что реально зритель находится в движении и обычно суммирует впечатление с разных точек зрения.
Теорию линейной перспективы впервые начал разрабатывать Амброджио Лоренцетти, а затем продолжили Брунеллески и Альберти. Эта перспектива основывалась на простых законах оптики. Но уже Леонардо да Винчи, который мыслил себя больше ученым, чем живописцем, не был удовлетворен этими геометрическими построениями, и помимо линейной он вводит в своих картинах воздушную и цветовую перспективу, показывая, что пространство можно изобразить не только при помощи геометрии, но также света и цвета. В своих трактатах (а он был великий теоретик) Леонардо писал: «Вещи на расстоянии кажутся тебе двусмысленными и сомнительными; делай и ты их с такой же расплывчатостью, иначе они в твоей картине покажутся на одинаковом расстоянии… не ограничивай вещи, отдаленные от глаза, ибо на расстоянии не только эти границы, но и части тел неощутимы». Художник понял, что отдаление предмета от глаза наблюдателя связано с изменением цвета предмета и потому для передачи глубины пространства в картине близко расположенные предметы должны быть изображены в их собственных цветах, аудаленные как бы в дымке (сфуматто – ит.). Он отмечал: «…а самые последние предметы, в нем видимые, как, например, горы вследствие большого количества воздуха, находящегося между твоим глазом и горою, кажутся синими, почти цвета воздуха…»
В последующие века перспективные построения усложнялись. Художники использовали угловую перспективу (со смещенной точкой схода), сферическую (особенно в монументальной живописи).